JP3790070B2 - クロスレールクランプ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、門型マシニングセンタの左右に立設されたコラムに沿って昇降するクロスレールを、適宜高さで固定するクランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のクロスレールクランプ装置としては、図5に水平断面図として示すように、中空のクロスレール4の側面に、その長手方向と直交する方向へ駆動する進退駆動機構5を水平姿勢に取り付け、クランプアーム8の一端を、その進退駆動機構5に内蔵された皿バネ5aで付勢されるピストンロッド5bと接触させる。一方、クランプアーム8の他端は調整できるブラケット6によりコラム2のクランプ顎部2aに近接させて、クランプアーム8のコラム2際の箇所でクロスレール4にボルト締めして固定支軸7とする。
このようなクロスレール4をコラム2にクランプするためには、そのボルト締めされた固定支軸7を支点として揺動可能なクランプアーム8の一端を、シリンダ機構5に内蔵された皿バネ5aの付勢力により押圧するとともに、そのクランプアーム8の固定支軸7に対して進退駆動機構5と反対側で、コラム2のクランプ顎部2aを反対方向となるコラム側へ押圧して、進退駆動機構5によるクロスレール4の長手方向と直交する水平方向のクランプ作動力により、近接させたクランプアーム8の押圧面をコラム2のクランプ顎部2aへ押し付けてクロスレール4を固着させるクランプ装置が知られている。一方、クロスレール4をアンクランプするためには、進退駆動機構5のシリンダ室5cに作動油を供給して皿バネ5aに抗してクランプアーム8の押圧を解除しコラム2とクロスレール4との間に隙間を作りクランプアーム8を摺動可能な状態におくことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクランプ装置によれば図5に示すように、クランプアーム8を揺動可能とするために、クランプアーム8とブラケット6の間には組み付け状態で隙間が設けられている。クランプアーム8の押圧面とコラム2のクランプ鍔部2aとの摩擦力は、この隙間が無くなるまでクロスレール8に有効に働かないため、実質的なクランプ力はコラム顎部の反対面11に作用する摩擦力だけであり、切削時に予想外の大きな負荷がクロスレールにも与えられた場合にはそのクランプ力だけでは充分でないこともある。
また、そのためにクランプ装置のクランプ力を単に大きくした場合、クランプアームの固定支軸を設けた部分に、皿バネの付勢力とクランプ顎部の押圧力との反力が、クロスレールの長手方向と直交する方向に発生し、強力な曲げ応力がクロスレール本体に作用して歪を生じさせ、主軸頭の左右運動の真直度及び平行度の精度を高められないことがあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、切削時に予想外の大きな負荷が発生しても保持できるクランプ力を維持できるとともに、クランプアームの固定支軸に、皿バネの付勢力とクランプ顎部の押圧力との反力により発生するクロスレールの曲げ応力を小さくできるクロスレールクランプ装置を提供する。
すなわち、請求項1に係る本発明は、立設されたコラムの案内面に沿って平行に昇降するクロスレールの背面に、作動ロッドが前記案内面に対し直交する方向へ進退するように進退駆動機構を固着し、その作動ロッドと平行にクロスレールに設けられた固定支軸を支点として揺動自在なクランプアームの一端にその作動ロッドを枢着し、そのクランプアームの、前記固定支軸に対して前記進退駆動機構と反対側で前記コラムとの当接面に押圧部を付設し、前記進退駆動機構に内蔵された皿バネ等による前記クランプアームへのクランプ作動力により前記押圧部をコラム顎部に押し付けてクロスレールをクランプするとともに、前記進退駆動機構に内蔵された油圧シリンダ等により前記皿バネ等に抗して前記クランプアームへのクランプ作動力を解除してアンクランプするクロスレールクランプ装置にあって、コラムのクランプ顎部とそれを押圧するクランプアームの押圧部との間に、クロスレール側に固定されてクランプアームと別体の摩擦板を介在させたクロスレールクランプ装置である。
この構成によれば、摩擦板がクロスレールに固定されているため、クランプアーム保持部にクロスレール摺動方向の隙間があってもクランプ力が摩擦板によりクロスレールに有効にはたらき、クロスレールはコラムに確実に固定される。
【0005】
特に、請求項2に係る本発明は、上記効果に加え、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の2倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールを撓ませる曲げ応力を低減することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクロスレールクランプ装置を図面に基いて説明する。
図1において、1は、左右一対のコラム2、2の上端間に水平ビーム3を架設して門型に構成された基枠であり、コラム2、2の中段位置には、クロスレール4がそれらコラム2、2の案内面に沿って昇降可能に設けられ、その昇降装置とは別に、任意高さでコラム2にクロスレール4を固定するためのクランプ装置が、クロスレール4の背側面側に設けられている。
【0007】
図2は、そのクランプ装置をクロスレール4の背側面側から拡大しコラム2を省略して示す説明図であり、図3は、そのA−A線におけるクランプ装置の水平断面を拡大して示す説明図である。
クロスレール4の背側面側に、進退駆動機構であるシリンダ機構5が、内蔵された皿バネ5aにより付勢されたピストンロッド5bを水平姿勢で進退できるように固着されている。また、クロスレール4には、コラム2際にブラケット6を介して前記シリンダ機構5のピストンロッド5b延長上より水平方向の横へずれた位置に固定支軸7がピストンロッド5bの進退方向と平行に備えられていると共に、その固定支軸7を支点として水平に回動可能な且つピストンロッド5bの進退方向へ揺動可能なクランプアーム8が設けられている。そしてクランプアーム8の一端には、前記ピストンロッド5bの先端がピン8aにより枢着され、又そのクランプアーム8の固定支軸7に対して前記シリンダ機構5と反対側で、コラム2との当接面には押圧部材9が付設されている。
この押圧部材9とコラム顎部2aとの間には摩擦板10が挿通され、その摩擦板10の挿通されていない端部は、固定支軸7のブラケット6にネジ10aにより固着されている。図2では摩擦板10は底辺を垂直にした横向きの台形形状になっており、押圧部材9の紙面奥側に位置し上下に三角状に端部が見えている。また、摩擦板10の材質は、クランプアーム8のクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さと、クロスレール8の上下への摺動方向に、クランプ作動力に対して充分な剛性とを有するものであれば、特に限定するものではない。
【0008】
このようなクランプ装置を備えたマシニングセンタにおいて、シリンダ機構5により、クランプアーム8に、クランプ作動力としてピストンロッド5bが押し出される方向の力が加えられると、クランプアーム8は固定支軸7を支点に揺動して押圧部材9がコラム顎部2aの方向へ押し付けられ、摩擦板10を挟んでクロスレール4はコラム2にクランプされる。摩擦板10はクロスレール4に固定されているため、クランプアーム8とブラケット6との間にクロスレール摺動方向の隙間があってもクランプ力が摩擦板10によりクロスレール4に有効に働き、クロスレール4はコラム2に確実に固定される。
特に、請求項2に係る本発明は、上記効果に加え、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の2倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールを撓ませる曲げ押力を低減することができる。
【0009】
【発明の効果】
したがって、請求項1に係る本発明によれば、クランプアームがクランプ顎部を押圧する方向へ押圧されると、クロスレールに固定された摩擦板がコラムのクランプ顎部に接触して大きな摩擦力をクロスレールに作用させるため、クランプアームのクロスレール摺動方向の隙間に関係なく、クロスレールはコラムに確実に固定されて、クロスレールの固定精度が高く維持される。
【0010】
また、請求項2に係る本発明は、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の2倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールは撓まず主軸頭の左右運動における真直精度及び平行度の精度が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】門型マシニングの正面図である。
【図2】クロスレールの背面に位置するクランプ装置付近の説明図である。
【図3】図2のA−A線における水平断面図である。
【図4】図2のB−B線における垂直断面図である。
【図5】従来のクロスレールクランプ装置の水平断面図である。
【符号の説明】
1・・基枠、2・・コラム、3・・水平ビーム、4・・クロスレール、5・・シリンダ機構、5a・・皿バネ、5b・・ピストンロッド、6・・ブラケット、7・・固定支軸、8・・クランプアーム、8a・・ピン、9・・押圧部材、10・・摩擦板、10a・・ネジ、11・・クロスレール摺動面。
Claims (2)
- 立設されたコラムの案内面に沿って平行に昇降するクロスレールの背面に、作動ロッドが前記案内面に対し直交する方向へ進退するように進退駆動機構を固着し、その作動ロッドと平行にクロスレールに設けられた固定支軸を支点として揺動自在なクランプアームの一端にその作動ロッドを枢着し、そのクランプアームの、前記固定支軸に対して前記進退駆動機構と反対側で前記コラムとの当接面に押圧部を付設し、前記進退駆動機構による前記クランプアームへのクランプ作動力により前記押圧部をコラム顎部に押し付けてクロスレールをクランプ・アンクランプするクロスレールクランプ装置にあって、
コラムのクランプ顎部とそれを押圧するクランプアームの押圧部との間に、クロスレール側に固定されてクランプアームと別体の摩擦板を介在させたクロスレールクランプ装置。 - 前記摩擦板は、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有する請求項1記載のクロスレールクランプ装置。
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